为什么注塑模具顶针总容(rong)易断裂？

一(yi)、顶针(zhen)布置(zhi)原则

(1)顶针布置应(ying)(ying)使(shi)顶出力尽量(liang)平衡。结构(gou)复杂部位所需(xu)脱(tuo)模力较(jiao)大，顶针数(shu)量(liang)应(ying)(ying)相应(ying)(ying)增加。

(2)顶针应设置(zhi)于有效部位(wei)(wei)，如(ru)骨(gu)位(wei)(wei)、柱(zhu)(zhu)位(wei)(wei)、台(tai)阶、金属嵌件、局部厚胶等结构(gou)复(fu)杂部位(wei)(wei)。骨(gu)位(wei)(wei)、柱(zhu)(zhu)位(wei)(wei)两侧的顶针应尽量对称布(bu)置(zhi)，顶针与骨(gu)位(wei)(wei)、柱(zhu)(zhu)位(wei)(wei)的边间(jian)距一(yi)般取D=1.5mm，如(ru)图5.5.8所示，另外，应尽量保证柱(zhu)(zhu)位(wei)(wei)两侧顶针的中心连(lian)线通过柱(zhu)(zhu)位(wei)(wei)中心。

(3)避免(mian)跨台阶或在斜面(mian)上(shang)设置(zhi)顶(ding)(ding)针(zhen)，顶(ding)(ding)针(zhen)顶(ding)(ding)面(mian)应尽量平缓，顶(ding)(ding)针(zhen)应布置(zhi)于(yu)胶(jiao)件(jian)受力较好的结构部(bu)位。如图5.5.9所示。

(4)在胶件较深的骨位(深度≥20mm)或难(nan)于(yu)布置圆顶(ding)针(zhen)时(shi)，应使(shi)用扁顶(ding)针(zhen)。需要使(shi)用扁顶(ding)针(zhen)时(shi)，扁顶(ding)针(zhen)处(chu)尽(jin)量采用镶(xiang)件形式以利于(yu)加工。如图5.5.10

(5)避(bi)免(mian)尖钢、薄钢，特别(bie)是顶(ding)针顶(ding)面不(bu)可碰(peng)触前(qian)模面。如图(tu)5.5.11

(6)顶针布置(zhi)应考虑(lv)顶针与运水(shui)道的(de)边间距，避免(mian)影响运水(shui)道的(de)加工(gong)及漏水(shui)。具体要求(qiu)参见第十(shi)章10.2节。

(7)考虑顶针(zhen)的排(pai)气功能，为了顶出时的排(pai)气，在易(yi)形成(cheng)抽真(zhen)空的部位应(ying)布置顶针(zhen)。例如型(xing)腔(qiang)较(jiao)大平面处，虽胶件包紧力(li)较(jiao)小，但易(yi)形成(cheng)抽真(zhen)空，导(dao)致(zhi)脱模力(li)加大。

(8)有外观(guan)要(yao)求的胶件，顶针(zhen)不能布置在外观(guan)面上(shang)，应采(cai)用其它顶出方法。

(9)对(dui)于透明(ming)胶件，顶针不能布置(zhi)在(zai)需(xu)透光的部位。

二.顶针选(xuan)用原则

(1)选用直径(jing)较大的(de)顶针。即在有足够顶出位置的(de)情(qing)况下，应(ying)选用较大直径(jing)、且尺寸优先的(de)顶针。

(2)选(xuan)用(yong)顶针(zhen)(zhen)的(de)规格应(ying)尽(jin)量(liang)(liang)少。选(xuan)用(yong)顶针(zhen)(zhen)时(shi)，应(ying)调整顶针(zhen)(zhen)的(de)大小使尺寸规格最少，同时(shi)尽(jin)量(liang)(liang)选(xuan)用(yong)优(you)先的(de)尺寸系列。

(3)选(xuan)用(yong)的(de)顶(ding)(ding)(ding)针(zhen)(zhen)(zhen)应(ying)满足(zu)顶(ding)(ding)(ding)出(chu)强度(du)要(yao)(yao)求。顶(ding)(ding)(ding)出(chu)时，顶(ding)(ding)(ding)针(zhen)(zhen)(zhen)要(yao)(yao)承受较大的(de)压力(li)，为避(bi)免小顶(ding)(ding)(ding)针(zhen)(zhen)(zhen)弯曲变(bian)形，当(dang)顶(ding)(ding)(ding)针(zhen)(zhen)(zhen)直径小于2.5mm时，应(ying)选(xuan)用(yong)有托顶(ding)(ding)(ding)针(zhen)(zhen)(zhen)。

模(mo)具(ju)脱模(mo)困(kun)难(nan)，容易压断顶(ding)针的问题可以通(tong)过各(ge)种⼿段减少但始(shi)终是无法杜(du)绝(jue),后(hou)期维护费用高，部分(fen)原因(yin)及建议如下：

1. 生产(chan)环(huan)境温度高，造成(cheng)疲劳、顶(ding)针(zhen)材(cai)料退火(huo)从而失效(xiao)

2. 尺寸精度是否符(fu)合使(shi)用(yong)要求

3. 应力集中。

轴(zhou)在加工台阶时(shi)容易(yi)在直径(jing)变(bian)化突然的(de)部位(其他工件(jian)在形(xing)状变(bian)化突然的(de)部位)形(xing)成应(ying)力集中，从而在使用(yong)工程中遇到外(wai)力作用(yong)(特别(bie)是径(jing)向力)时(shi)开裂或(huo)断裂。

4. 热处理

多数顶(ding)针在制造(zao)过程(cheng)中都(dou)要热处理，淬火(huo)(huo)后(hou)不(bu)经(jing)过回(hui)(hui)火(huo)(huo)或回(hui)(hui)火(huo)(huo)时(shi)间(jian)不(bu)够的产品(pin)易出(chu)现(xian)，如残留应(ying)力(li)过多等质量(liang)问题(ti);

5. 表面处理(li)(li)，为提高耐磨(mo)性，较多采用(yong)氮化处理(li)(li)，检(jian)查氮化工(gong)艺(yi)是(shi)否规范，较高的渗氮温度造成材料回火甚至退火而失(shi)效

6. 在使用过程中尽量避免使顶针径向受力。

7. 在设计模具时考(kao)虑孔的变径部(bu)位采用圆角过渡(du)或增加应力释放槽。 

8. 装顶(ding)(ding)针(zhen)前检(jian)查孔(kong)(kong)径的(de)大小及粗糙度，如果顶(ding)(ding)针(zhen)孔(kong)(kong)铰过后(hou)顶(ding)(ding)针(zhen)装上去很松动，那顶(ding)(ding)针(zhen)孔(kong)(kong)很容(rong)易(yi)进料，顶(ding)(ding)针(zhen)就(jiu)容(rong)易(yi)断了，如果很紧，在高温下(xia)就(jiu)容(rong)易(yi)烧死，所(suo)以顶(ding)(ding)针(zhen)和(he)孔(kong)(kong)的(de)配(pei)合(he)度必须要掌握好。

9. 模具(ju)日常保养和工艺调试

每(mei)次装模时加(jia)涂防卡油效果更好(hao)，其中日常保养主要是定期涂抹(mo)润滑油或顶针(zhen)油。模具的顶针(zhen)都(dou)是3-5μ的间隙，⼀般的润(run)滑油(you)涂抹后(hou)最多可以⽀支持3~5天(tian)，随着灰尘(chen)、模具摩擦(ca)形成(cheng)的金属粉末累(lei)积进入顶(ding)针、滑块、斜顶(ding)隧(sui)道(dao)缝(feng)隙内造成(cheng)配合面缝(feng)隙越来越小、光洁(jie)度越来越低，最后完全烧蚀(shi)卡死直至断裂。

因此(ci)需(xu)擦(ca)拭(shi)顶针(zhen)(zhen)及(ji)模面的(de)污垢(gou)重新涂(tu)抹干净的(de)润滑剂。保养(yang)时注意斜(xie)顶和(he)顶针(zhen)(zhen)尽量(liang)涂(tu)抹耐(nai)高(gao)温的(de)润滑膏(gao)，形成⼀道薄膜即(ji)可，切勿用(yong)刷子用(yong)力(li)涂抹，否则极易造成油污污染注(zhu)塑件(jian)

10. 追求更短的(de)周期，将顶(ding)出和(he)顶(ding)进的(de)速度设置得太快超过模具承受能(neng)力。

11. 脱模太(tai)快，产品底部进(jin)气不足，会形成负压的(de)阻(zu)尼状(zhuang)态，增加脱模的(de)阻(zu)力(li)。顶(ding)杆就(jiu)会受(shou)到大的(de)阻(zu)力(li)

12. 顶杆(gan)如果比较单薄的(de)话(hua)，也(ye)容(rong)易损坏。

13. 顶出时阻力太大，检查啤件(jian)有无(wu)拉伤变形的(de)地(di)方，适当(dang)改善出模斜(xie)度，前几(ji)模将开模时间(jian)调短，一两秒(miao)即可，不是系统的(de)问题，是产品(pin)扣力太大原因。

14. 停机(ji)之后冷却水没关(guan),模温下(xia)降,压第(di)⼀模时,冷却时(shi)间长包(bao)紧力大,开模时(shi)间缩短

15. 顶针的材质问题，可选择(ze)新型材料瑞典SSAB钢(gang)铁集团的Toolox44拓达钢(gang)来解决材质及热处理(li)问题，Toolox是(shi)世界(jie)上(shang)最硬(ying)的预(yu)硬(ying)钢(gang)，出⼚时预硬到(dao)45-48HRC,降低热(re)处理风险及周期，氮化性(xing)能优秀，几(ji)乎没有(you)应力、不变形(xing)，比传统材料高2-3倍的韧性(xing)，可抗640°C以下高温，可彻底(di)解决断裂或(huo)变形(xing)问题，是目前耐(nai)高温稳定性(xing)最(zui)佳(jia)选材。